Trường THCS Lý Tự Trọng CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
đĐộc lập- Tự do- Hạnh phúc
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9
VỚI DẠNG BÀI TẬP P
2
O
5
TÁC DỤNG
VỚI NaOH hoặc KOH
Họ và tên tác giả: Trần Thị Đức Hạnh.
Chức vụ : Giáo viên giảng dạy môn Hóa – Sinh lớp 9
A/ HOÀN CẢNH NẢY SINH ÁP DỤNG SKKN
I -Lời mở đầu:
Nghị quyết Quốc hội khóa X kỳ họp thứ 8 về công tác đổi mới giáo dục phổ
thông với mục tiêu là xây dựng nội dung chương trình và phương pháp giáo dục toàn
tập hóa học nâng cao dạng P
2
O
5
tác dụng với kiềm. Từ đó tôi đi tới suy nghĩ cần phải
có một hệ thống bài tập dạng này một cách tổng quát và hệ thống nhằm giúp giáo
viên và học sinh tránh được những sai sót đáng tiếc và giải các dạng bài tập này một
cách dễ dàng hơn. 2 Kết quả của thực trạng trên:
Có một lần khi luyện toán cho một nhóm học sinh khi giải đến dạng bài tập
P
2
O
5
tác dụng với dd NaOH ( hoặc KOH ) tôi phát hiện ra sai lầm của học sinh như
sau :
Ví dụ: Cho 14,2 g P
2
O
5
tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Tính khối lượng muối
tạo thành.
Học sinh thường giải như sau :
Nhóm học sinh thứ nhất :
Sụ́ mol P
2
O
5
O
5
nên P
2
O
5
dư , sản phẩm tính theo KOH
Þ
nK
3
PO
4
=
3
1
n KOH =
1
3
.0,3 = 0,1 mol
m K
3
PO
4
= 0,1.212 = 21,2 g
Nhóm học sinh thứ hai :
P
2
O
5
=
2
1
n KOH =
2
1
.0,3 = 0,15 (mol)
m K
2
HPO
4
= 0,15.174 =26,1 g
Nhóm học sinh thứ ba :
2 P
2
O
5
+ 10 KOH
®
2K
3
PO
4
+2K
2
HPO
4
+4H
2
O
= 0,06 mol
m K
3
PO
4
= 0,06 . 212 =12,72 ( g)
m K
2
HPO
4
= 0,06. 174 = 10,44 (g)
Và một số sai lầm nữa mà học sinh mắc phải
Tóm lại: Khi giải toán hóa học các em thường mắc phải những sai lầm trên là do các
em quan niệm rằng :
Theo tính chất hóa học của Ôxít axít là Ôxít axít tác dụng với dd bazơ tạo thành
muối và nước ( trong phần lý thuyết các em được học là như vậy ). Cho nên khi gặp
những bài toán như vậy các em cứ thế tiến hành viết phương trình phản ứng để tính toán , cũng có những em khi viết phương trình có thể tạo ra những muối này hay
muối khác hoặc hỗn hợp của hai muối nhưng cuối cùng các em vẫn chưa có cách giải
dạng toán này , các em chưa hiểu và chưa có kỹ năng vận dụng để viết phương trình
và tính toán chặt chẽ, sử dụng hết các điều kiện của bài ra.
Trước thực trạng như vậy khi được nhà trường phân công dạy bộ môn hóa học
lớp 9 và bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9 để các em tham gia kỳ thi học sinh giỏi cấp
thành phố, cấp tỉnh , bản thân tôi hết sức băn khoăn trăn trở để làm sao khi giảng dạy
và truyền thụ cho các em dể các em tiếp thu một cách tốt nhất và đạt hiệu quả cao
nhất.
Đầu năm học 2008 - 2009 tôi đã tiến hành khảo sát chất lượng bộ môn hóa học ở
hai lớp 9 kết quả thu được như sau :
5
tác dụng với KOH hoặc NaOH
B- QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP :
I / Nội dung và các giải pháp thực hiện:
Dạng bài tập P
2
O
5
tác dụng với dd NaOH hoặc KOH thực chất là axít H
3
PO
4
(do
P
2
O
5
+ H
2
O trong dd NaOH ) tác dụng với NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau :
H
3
PO
4
+ NaOH
®
NaH
2
PO
4
3
PO
4
tác dụng với dung dịch có chứa b mol NaOH
thu được dung dịch A ta có thể biện luận các chất theo tương quan giữa a và b như
sau :
43
POnH
nNaOH
=
a
b
1- Nếu 0 <
a
b
<1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra NaH
2
PO
4
và H
3
PO
4
còn dư
2 - Nếu
a
b
<3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra Na
3
PO
4
và Na
2
HPO
4
6 - Nếu
a
b
= 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na
3
PO
4
7 - Nếu
a
b
> 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na
3
PO
4
và NaOH còn dư.
Với các trường hợp xảy ra như trên học sinh có thể áp dụng làm các ví dụ cụ thể
từ đó hình thành ở các em kỹ năng giải các các dạng bài tập này.
Ví dụ 1: Cho học sinh áp dụng làm các bài tập mà các em thường mắc sai lầm để từ
2
PO
4
+ H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 2KOH
®
K
2
HPO
4
+ 2H
2
O (3)
H
3
PO
4
+ 3KOH
®
K
3
PO
4
+ 3H
a
b
<2
Vậy xảy ra phản ứng (2) và (3) tạo ra hai muối là KH
2
PO
4
và K
2
HPO
4
Phần tính toán học sinh viết phương trình phản ứng xảy ra và tính.
Cách 1 : Nếu viết phương trình song song thì lập hệ phương trình toán học để tính
Cụ thể : H
3
PO
4
+ KOH
®
KH
2
PO
4
+ H
2
O
x mol x mol x mol
H
=
1,0
1,
y
ox
Như vậy m KH
2
PO
4
= 0,1. 136 = 13,6 g
m K
2
HPO
4
= 0,1. 174 = 17,4 g
Cách 2 : Hoặc nếu viết phương trình phản ứng nối tiếp như sau :
H
3
PO
4
+ KOH
®
KH
2
PO
4
+ H
2
O
4
=n K
2
HPO
4
= nKOH dư = 0,1 mol
Vậy nKH
2
PO
4
thu được sau cùng là : 0,2- 0,1 = 0,1 mol
nK
2
HPO
4
= 0,1 mol
mKH
2
PO
4
= 0,1. 136 = 13,6g
mK
2
HPO
4
= 0,1.174 = 17,4 g
Từ đó học sinh đối chiếu với bài làm của mình lúc đầu khi các em chưa hình thành
cách giải để rút ra sai sót
Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam Phôt pho thu được chất A , cho chất A tác
dụng với 800 ml dd NaOH 0,6 M thì thu được muối gì ? Tính khối lượng của muối
H
3
PO
4
+ NaOH
®
NaH
2
PO
4
+ H
2
O (3)
H
3
PO
4
+ 2 NaOH
®
Na
2
HPO
4
+2 H
2
O (4)
H
3
PO
4
43
POnH
nNaOH
=
a
b
=
2,0
48,0
= 2,4 => 2<
a
b
< 3
Xảy ra hai phản ứng (4) và (5) tạo ra hai muối Na
2
HPO
4
và Na
3
PO
4
.Khi xác định
được muối tạo thành ở phản ứng (4) và (5) học sinh tiến hành giải theo hai cách như
ví dụ 1 , các em có thể viết phương trình song song hoặc nối tiếp .Các phản ứng xảy
ra :
H
3
PO
4
+ 2NaOH
=+
48,032
2,0
yx
yx
Û
î
í
ì
=
=
08,0
12,0
y
x
Vậy khối lượng muối Na
2
HPO
4
= 0,12.142 = 17,04 (g)
Khụ́i lượng muụ́i Na
3
PO
4
= 0,08.164 = 13,12 (g)
Ví dụ 3: Cho 21,3g P
2
4
+ H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 2KOH
®
K
2
HPO
4
+ 2H
2
O(3)
H
3
PO
4
+ 3KOH
®
K
3
PO
4
+ 3H
2
O (4)
4
+ H
2
O
Muối tạo thành là KH
2
PO
4
có số mol = nKOH = nH
3
PO
4
= 0,3 mol
mKH
2
PO
4
= 0,3 . 136 = 40,8 (g)
Ví dụ 4 : Cho 28,4 gam P
2
O
5
tác dụng với 400 ml dd NaOH 2M - Muối tạo thành có
khối lượng là bao nhiêu ?
Giải :
nP
2
O
5
= 28,4: 142 = 0,2 mol; nNaOH = 0,4.2 = 0,8mol
+ 2H
2
O
nNa
2
HPO
4
= nH
3
PO
4
=
2
1
nNaOH = 0,4 mol
Þ
mNa
2
HPO
4
= 0,4. 142 =56,8 (g)
Ví dụ 5 : Cho 14,2 gam P
2
O
5
tác dụng với dd KOH 20 % . Tính nồng độ % của mỗi
muối trong dd thu được sau phản ứng.
Giải : Các phản ứng xảy ra như ví dụ 3
nH
+ 3H
2
O
Theo phương trình nK
3
PO
4
= nH
3
PO
4
=
3
1
nKOH = 0,2 mol
Þ
mK
3
PO
4
= 0,2 . 212 = 42,4 (g)
Khối lượng dd sau phản ứng : 14,2 + 168 = 182,2 (g)
C% (K
3
PO
4
) = (42,4 : 182,2 ).100% = 23,27 %
Như vậy đối với ví dụ 3, 4 và 5 hai chất tham gia phản ứng vừa đủ , sản phẩm tạo
thành chỉ có một muối duy nhất
Ví dụ 6 :Cho 63,9 gam P
4
và H
3
PO
4
dư
H
3
PO
4
+ NaOH
®
NaH
2
PO
4
+ H
2
O
nNaH
2
PO
4
= nNaOH = nH
3
PO
4 pư
= 0,72 mol(tính theo NaOH )
mNaH
2
các chất thu được trong dung dịch sau phản ứng.
Giải:
Các phản ứng xảy ra ( như ví dụ 2) phản ứng 2, 3, 4, 5.
nH
3
PO
4
= 2nP
2
O
5
= 10,65
´
2:142 = 0,15 mol.
nNaOH = 0,3
´
2 = 0,6 mol
Tỉ lệ nNaOH: nH
3
PO
4
= 0,6 : 0,15 = 4. Vậy chỉ xảy ra phản ứng tạo Na
3
PO
4
và
NaOH còn dư.
H
3
PO
PO
4
= 0,15
´
120 = 18g
mNaOH
dư
= ( 0,6 - 0,45)
´
40 = 6g
Như vậy đối với ví dụ 6 và 7 chỉ xảy ra phản ứng tạo một muối - trong dung dịch sau
phản ứng còn H
3
PO
4
dư hoặc NaOH dư. Trên đây là 7 ví dụ áp dụng cho 7 trường hợp ( như đã biện luận phần đầu).
Qua các ví dụ này học sinh có thể hình thành được kĩ năng xác định muối tạo thành,
căn cứ vào tỉ lệ mol NaOH hoặc KOH với H
3
PO
4
- khi xác định muối tạo thành ở các
trường hợp nào thì viết phản ứng xảy ra để tính toán.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối còn H
3
PO
a- Cho từ từ dung dịch chứa 0,12 mol H
3
PO
4
vào dung dịch chứa 0,2 mol NaOH.
b - Cho từ từ dung dịch chứa 0,2 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,12 mol H
3
PO
4
.
Giải thích quá trình thí nghiệm bằng phương tình hóa học.
Tính số mol muối tạo thành.
Giải:
*Xét thí nghiệm a
Vì cho từ từ dung dịch H
3
PO
4
vào dd NaOH nên các phản ứng xảy ra theo thứ
tự:
H
3
PO
4
+ 3NaOH
®
Na
3
PO
4
H
3
PO
4
+ 2Na
3
PO
4
®
3Na
2
HPO
4
(2)
nH
3
PO
4
=
2
1
nNa
3
PO
4
=
6
2,0
=
+ Na
2
HPO
4
®
2NaH
2
PO
4
(3)
nH
3
PO
4
= nNa
2
HPO
4
= 0,02 (mol) nNaH
2
PO
4
= 2nH
3
PO
4
3
PO
4
= nNaH
2
PO
4
= 0,12 (mol) (tính theo H
3
PO
4
)
Sau phản ứng (1) còn dư 0,2 - 0,12 =0,08 mol NaOH do đó có phản ứng sau :
NaOH + NaH
2
PO
4
®
Na
2
HPO
4
+ H
2
O (2)
nNa
2
HPO
4
2
O
5
) vào dung dịch A. Viết
phương trình phản ứng.
d)Xác định thành phần A với nH
3
PO
4
= 0,18 mol; nNaOH = 0,3 mol
Giải : Khi cho dung dịch H
3
PO
4
tác dụng với dung dịch NaOH xảy ra các phản ứng
sau : H
3
PO
4
+ NaOH
®
NaH
2
PO
4
+ H
2
O (1)
H
3
+ 6KOH
®
Na
3
PO
4
+ 2K
3
PO
4
+ 6H
2
O
3Na
2
HPO
4
+ 3KOH
®
2Na
3
PO
4
+ K
3
PO
4
+ 3 H
2
O
3 NaH
2
PO
4
H
3
PO
4
+ Na
2
HPO
4
®
2 NaH
2
PO
4
Thêm P
2
O
5
thì : P
2
O
5
+ 3H
2
PO
4
+ 2NaOH
®
Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O
y mol 2y mol y mol î
í
ì
=+
=+
3,02
18,0
yx
yx
Û
î
í
ì
=
=
12,0
3
PO
4
+ 3H
2
O và từ đó bắt tay vào tính toán.
Vì vậy khi phát hiện ra những sai sót ấy của các em bản thân tôi đã củng cố lại
cho các em dạng toán này để các em hiểu được trước hết P
2
O
5
tác dụng với nước tạo
ra H
3
PO
4
. Sau đó H
3
PO
4
tác dụng với dung dịch NaOH theo 3 phương trình hóa học
như đã trình bày ở trên - và tùy theo vào tỉ lệ số mol NaOH và H
3
PO
4
có thể bài toán
sẽ tạo ra hỗn hợp 2 muối hoặc chỉ tạo ra 1 muối ( phản ứng vừa đủ) hoặc tạo ra 1
muối ( trong đó H
3
PO
Tổng
số
Giỏi Khá TB Yếu
Sl % SL % SL % Sl %
20 0 0 5 25 10 50 5 25
Lần 2 Sau khi áp dụng nội dung và các biện pháp trên :
Tổng
số
Giỏi Khá TB Yếu
Sl % SL % SL % Sl %
15 6 40 5 33 4 27 0 0
Lần 3 : Khi các em đã hình thành kỹ năng vận dụng và làm thành thạo dạng bài tập
này thì kết quả như sau :
Tổng
số
Giỏi Khá TB Yếu
Sl % SL % SL % Sl %
15 11 73 4 27 0 0 0 0
Đây là kết quả kiểm tra thực tế của đội tuyển học sinh giỏi trường THCS do
bản thân tôi trực tiếp bồi dưỡng . Ngoài ra các em còn biết vận dụng các kiến thức đã
được tiếp thu để giải những bài tập khó hơn và phức tạp hơn nhiều để thi tuyển vào
trường chuyờn
Tóm lại tong quá trình giảng dạy đòi hỏi người giáo viên cần nắm bắt và tiếp cận
với sự thay đổi của chương trình và nội dung sách giáo khoa, phương pháp giảng dạy
nhằm phát huy tính tích cực học tập bộ môn của học sinh. Từ đó hình thành ở các em
kỹ năng lĩnh hội kiến thức do đặc thù bộ môn. Ngoài ra còn rèn luyện kỹ năng vận
dụng kiến thức để làm các bài tập . Song song với việc trang bị cho các em về những
Trần Thị Đức Hạnh